2020年12月，“嫦娥”探月计划成功取回了月壤；2021年5月，“天问一号”探测器顺利着陆火星；“天宫”空间站也在紧锣密鼓地建设之中……
自人类进入太空时代，中国的航天路已走过一个甲子。“日月安属？列星安陈？”古人曾仰望了五千年的苍穹，在现代科技下不再神秘。从“载人航天”到“太空建站”；从“卫星上天”到“北斗升空”；从“嫦娥探月”到“天问落火”。起步至今，我国航天事业已经发生了天翻地覆的变化。
不过，同几十年前一样，今天的航天器在太空中仍然要面对严酷的空间环境。为了让它们在太空中“生存”下来，科研团队需要在发射之前未雨绸缪，精心考虑大气层外可能造成致命一击的所有挑战。北大物理学院大楼里就有一个并不起眼的实验室，正在为航天器打造坚强的“内脏”而努力。狭小的实验室并不能限制宗秋刚教授和他的团队的雄心，因为他们的目光早已投向了地球之外的广阔世界。
北大官微推出全新栏目“不一样的科学家”，带读者“寻访”北大校园中的一间间“宝藏实验室”与它们的主人。
今天让我们走进北京大学地球与空间科学学院教授宗秋刚的实验室，感受他与他心中的浩瀚太空。
航天器的“内脏”在此炼成
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打开平淡无奇的实验室门，首先感受到的是里面忙碌的气氛，紧接着就会看到用于制作科学仪器原型机的印刷线路板和芯片，还有用整块金属加工出来的外壳，都在有限的空间里各居其位。
刚刚制作完成的线路板如同已经被描画好的龙，只要再加上芯片这个“点睛之笔”，便可以苏醒过来，成为研究地球磁暴成因的全新科研仪器的核心。
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宗秋刚教授的办公室看上去像是一座小型的航天博物馆。宣示着中国掌握载人航天技术的“神舟”飞船，与刚刚为探月和行星探测工程立下大功的“长征五号”，在茶几与沙发靠背上各居其位；在大书柜的顶上，那个只能在此栖身的巨大模型正是中国正在动工兴建的“天宫”空间站，精致的模型能让访客们“预览”它完工服役时的模样。至于一枚刚刚从国际邮包里取出来的奖章，则一时找不到陈列的位置，暂且与科研文献挤在储物柜上狭小的空间里。它是由国际日地空间委员会颁发的杰出科学家奖，以奖励宗秋刚在识别粒子加速机制和统一空间等离子体中基本磁结构方面取得突破，以及25年来对空间物理学做出的突出贡献。
仅通过参观这些挤满办公室的收藏品和角落里的奖章，访客们也大致能猜到宗秋刚多年来深耕的研究领域，还有他与中国航天事业之间的联系。在我们采访的时候，办公室斜对门的两间实验室里，他的团队正在为形形色色的航天器打造“内脏”，也就是研制这些航天器上搭载的科学载荷。虽然我们很少在有关航天发射的新闻中看到它们的模样，但正是因为这些仪器的存在以及它们太空中的稳定发挥，耗费巨资发射升空的航天器才不至于成为徒有其表的“空空皮囊”。
打开平淡无奇的实验室门，首先感受到的是里面忙碌的气氛，紧接着就会看到用于制作科学仪器原型机的印刷线路板和芯片，还有用整块金属加工出来的外壳，都在有限的空间里各居其位。在他的工作台旁边，一扇厚重的铁门被牢牢锁住，门上挂着“禁止入内”的标志，处理芯片的关键步骤正是在这个超净间中完成。
与实验室相隔不远，在团队使用的会议室里两个普通得有些简陋的铁柜，陈列着一件件科学载荷的原型机。因为发射条件的限制，这些原型机并不能直接随着航天器升入太空，而是作为“模板”提交给拥有制造资质的单位。就在这场采访进行的时候，它们的成品已经随着“风云”系列气象卫星和“北斗”导航卫星，持续地探测着地球磁层中不同区域的能量粒子。
航天器上天后要面对的是复杂多变的空间环境，能量在百keV以上的带电粒子被地球磁场束缚在一定的空间范围内形成地球辐射带，大约98%的航天器都运行在这个区域。这些高能粒子可以穿透航天器的屏蔽层，在航天器内部引起深层介质充电，损坏电子系统，甚至导致航天器完全失效。不时发生的太阳爆发活动将大量的物质抛射到行星际空间，形成太阳风，到达地球附近的太阳风撞击地球磁层，引起地球空间剧烈扰动产生大量高能带电粒子。
宗秋刚解释说，太阳风扰动磁层的过程，就像屈原在《九歌·河伯》的开篇所写的那样：“与女游兮九河，冲风起兮横波。”（我和你畅游在九河上，大风吹过河上起波浪。）太阳风的“吹拂”，最终成为高能粒子被加速的动力。
而他与团队的研究工作，就聚焦于这些有可能威胁航天器安全的“*手电子”以及它们的产生机制，做好预警和防护工作从而使航天器拥有坚强的“内脏”。
“做科研先要沉下心来”
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“对于习惯了昼夜分明的人来说，经历极夜有可能给心理上造成巨大的挑战。很多人会因为持续的暗夜而沮丧，科研人员却由一定优势，就是我们对自己的目标更为明确，就更不容易受到外部环境的影响。”
在方向确定之后，沿着这条路走下去，便一定会有收获。这样的信念与科研经历，也塑造了他的实验室如今的气场。
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宗秋刚与航天器的科学载荷之间早在30多年前就已经结下缘分。大学毕业之后，他进入中国科学院空间科学与应用研究中心（现在的国家空间科学中心），又在上世纪80年代末前往南极洲，参加了中山站的建设。当时，中国的第一个南极考察站长城站已经投入使用，但它位于南极半岛上所谓的“亚南极地区”，处在南极圈之外，而中山站则建在南极圈以内。他此行的任务是参加科考站的建设工作，并在竣工之后留下参加越冬科考。他的主要科考任务是在第22个太阳活动峰年，也就是太阳黑子数量达到极大的年份，研究太阳活动对地球磁层的影响，重点关注极区的极光现象。
